Тенденции развития автоматических систем управления в автомобилестроении

Бесплатный доступ

С каждым годом автоматизация проникает во все сферы нашей жизни, и автомобилестроение не стало исключением. Одним из самых заметных аспектов автоматизации является повышение уровня безопасности на дорогах. Современные автомобили оснащаются системами помощи водителю, которые способны предотвращать дорожно-транспортные происшествия, контролируя ситуацию на дороге. Такие функции, как автоматическое торможение, адаптивный круиз-контроль и системы удержания в полосе, становятся стандартом во многих современных моделях. Среди множества автомобильных брендов, активно внедряющих автоматизацию, стоит выделить китайские, которые стремительно завоевали российский рынок. Geely, Changan, Haval и другие оснащены передовыми технологиями, которые делают вождение более комфортным и безопасным. С учетом текущих тенденций можно с уверенностью сказать, что будущее автомобилестроения будет связано с дальнейшей автоматизацией.

Еще

Автоматическая система управления, автоматизация, пассивная безопасность, автомобиль, китайский производитель

Короткий адрес: https://sciup.org/148332873

IDR: 148332873   |   УДК: 628.395

Trends in the development of automatic control systems in the automotive industry

Automation is permeating every area of our lives every year, and the automotive industry is no exception. One of the most notable aspects of automation is improving road safety. Modern cars are equipped with driver assistance systems that can prevent traffic accidents by controlling the situation on the road. Features such as automatic braking, adaptive cruise control, and lane-keeping systems are becoming standard in many models. Among the many car brands actively implementing automation, it is worth highlighting Chinese companies that have rapidly conquered the Russian market. Geely, Changan, Haval are equipped with advanced technologies that make driving more comfortable and safer. Taking into account current trends, it is safe to say that the future of the automotive industry will be associated with further automation.

Еще

Текст научной статьи Тенденции развития автоматических систем управления в автомобилестроении

Современные технологии в автомобильной отрасли стремительно развиваются. В условиях роста автомобильного потока и увеличения числа дорожно-транспортных происшествий (ДТП), вопрос безопасности дорожного движения становится особенно актуальным. В системе управления «водитель-автомобиль-до-рога-среда» очевидно, что «слабым звеном» является именно водитель. На это указывает статистика ДТП в России за 2025 год: из 128 тыс. ДТП 110 тыс. произошли по вине водителей, причем 79 тыс. из них – по вине водителей легковых автомобилей. Это подчеркивает необхо- димость поиска решений, которые помогут снизить влияние человеческого фактора на безопасность дорожного движения [1-3,8,9].

Несмотря на современные достижения в области автомобильной техники и дорожной инфраструктуры, человеческий фактор остается основным источником ДТП. Причины, по которым водители совершают ошибки, варьируются от усталости и отвлечения до недостатка опыта и неосведомленности о правилах дорожного движения. В результате, даже самые совершенные автомобили могут оказаться в опасной ситуации, если за их рулем находится некомпетентный водитель.

EDN KAWLVD

Одним из эффективных способов повышения безопасности дорожного движения является внедрение и совершенствование систем помощи водителю (ADAS - Advanced Driver Assistance Systems) [8,9]. Эти системы включают в себя множество технологий, направленных на минимизацию ошибок водителя и предотвращение ДТП. Например, системы автоматического экстренного торможения, адаптивный круиз-контроль, системы предупреждения о выходе из полосы движения и мониторинга слепых зон становятся стандартом в современных автомобилях.

ADAS-системы работают на основе датчиков, камер и радаров, которые анализируют окружающую обстановку и помогают водителю принимать более обоснованные решения. Хотя эти технологии не могут полностью заменить водителя, они значительно снижают вероятность ДТП, предоставляя дополнительный уровень защиты.

Еще одним шагом к повышению безопасности дорожного движения является развитие технологий автономного вождения. Автономные автомобили, способные самостоятельно передвигаться без участия человека, в течение некоторого времени должны снизить количество ДТП, вызванных человеческим фактором. Они используют сложные алгоритмы, машинное обучение и искусственный интеллект для анализа дорожной обстановки и принятия решений в реальном времени.

Китайский автомобильный рынок, в частности, демонстрирует значительный рост в области технологий автономного вождения. Многие китайские компании активно инвестируют в разработку и внедрение автономных систем, что позволяет не только улучшить безопасность, но и повысить эффективность транспортных процессов. Электрификация, автономное вождение и интеллектуальные интерфейсы становятся основными направлениями, которые определяют будущее автомобильной отрасли.

Основная часть

В данной статье мы подробнее рассмотрим, что такое ADAS, какие функции они выполняют, а также их текущее состояние и будущее развитие.

ADAS – это комплекс технологий, которые помогают водителю в процессе управления автомобилем. Эти системы могут выполнять различные функции, включая:

  • -    Адаптивный круиз-контроль. Автомобиль автоматически поддерживает заданную скорость и дистанцию до впереди идущего

транспортного средства, что значительно снижает утомляемость водителя на длинных дистанциях.

  • -    Системы предотвращения столкновений. Они используют датчики и камеры для обнаружения возможных препятствий на пути и могут автоматически применить торможение, если водитель не реагирует на потенциальную угрозу.

  • -    Монитор слепых зон. Эта система помогает водителю избежать столкновения при смене полосы движения, предупреждая о наличии других автомобилей в слепых зонах.

  • -    Автоматическая парковка. Позволяет автомобилю самостоятельно находить парковочное место и осуществлять маневр без участия водителя.

  • -    Распознавание дорожных знаков. Система считывает дорожные знаки и информирует водителя о скоростных ограничениях или других важных указаниях.

  • -    Контроль усталости водителя. Анализирует поведение водителя и может предложить сделать перерыв, если замечает признаки усталости.

  • -    Контроль движения по полосе. Система помогает удерживать автомобиль в пределах своей полосы, предупреждая о возможном выходе за границы.

С каждым годом все больше автопроизводителей внедряют ADAS в свои модели. Например, в феврале 2024 года в Китае были представлены электромобили с функциями городского интеллектуального вождения.

В апреле 2025 года Volkswagen Group объявила о готовности к серийному внедрению своей первой ADAS-системы на китайском рынке. Эта система поддерживает уровень автономности Level 2++, включая такие функции, как ассистент смены полосы и автоматическая парковка.

В декабре 2025 года компания BYD представила свою систему интеллектуального вождения Gods Eye, которая будет внедрена во все модели компании.

Следующим шагом в развитии ADAS является создание систем автономного вождения, известных как автопилоты. В настоящее время крупнейшие автопроизводители и инновационные компании активно работают над разработкой решений для массового рынка. Ожидается, что в ближайшие годы мы увидим массовое внедрение технологий автопилотирования в автомобили всех классов, а также их использование в коммерческих целях.

Несмотря на значительные успехи, системы автономного вождения все еще находятся на стадии активного развития. Автомобили с такими системами уже эксплуатируются на дорогах общего пользования, однако случаи ДТП с их участием подчеркивают необходимость дальнейших доработок и улучшений.

Важно помнить, что, несмотря на достижения, системы требуют постоянного совершенствования и адаптации к реальным усло- следуют возможности использования искусственного интеллекта для улучшения взаимодействия водителя с автомобилем (рисунок 1).

Рисунок 1 – Виды использования искусственного интеллекта для улучшения взаимодействия водителя с автомобилем

Таким образом, смарт-технологии в интерьере китайских автомобилей становятся стандартом, обеспечивая удобство, безопасность и инновационные решения для водителей и пассажиров.

Интеграция цифровых панелей в автомобили является ключевым элементом эволюции технологий в китайском автопроме, открывающим новые горизонты для будущих разработок и улучшений.

Одним из ключевых факторов является развитие систем V2X (Vehicle-to-Everything), которые обеспечивают обмен данными не только между автомобилями, но и с инфраструктурой, пешеходами и другими устройствами. Эта технология требует высокой пропускной способности, что достигается за счет использования 5G-сетей [4-7,10-13]. Эти технологии зна- виям эксплуатации. В будущем мы можем ожи- дать, что ADAS станет стандартом для всех томобилей, а автопилоты – неотъемлемой стью нашей повседневной жизни.

Китайские производители активно ав- ча-

ис-

чительно увеличивают скорость передачи данных и уменьшают задержки, что критически важно для функционирования систем автопилотирования и инфоразвлекательных систем.

Китайские компании, такие как BYD и NIO, активно экспериментируют с технологиями передачи данных на основе оптоволокна, что также позволяет достигать невероятно высоких скоростей [10-13].

С учетом этих нововведений, китайские автомобили уверенно занимают лидирующие позиции в сфере технологий.

Например, Changan UNI-T оснащен многочисленными системами активной и пассивной безопасности, включая подушки безопасности, систему контроля устойчивости и ан-тиблокировочную систему тормозов (рисунок 2).

Рисунок 2 – Системы активной и пассивной безопасности на примере автомобиля Changan UNI-T

Эти технологии работают в комплексе, обеспечивая максимальную защиту водителя и пассажиров в случае ДТП.

Доля автомобилей, оснащенных теми или иными ADAS-системами, постоянно растет.

Рисунок 3 – Внедрение систем помощи водителю в китайские автомобили разных годов вы- пуска

Как видно из рисунка 3, внедрение систем помощи водителю в китайские автомобили разных годов выпуска растет быстрыми темпами (за 10 лет внедрение систем в автомобили выросло в 2,5-3 раза).

2026 год представлен следующими богато оснащёнными китайскими автомобилями, среди которых [1]:

  • -    Седаны:

  • -    BYD Seal 07 DM-i. Оснащён системой «God’s Eye» уровня B (продвинутая версия включает лидар) и адаптивной подвеской Yunni-ang-C.

  • -    GAC Hyptec A800. Оснащён системой автопилота Qiankun Smart Driving ADS 4 и мультимедийным комплексом Harmony Space 5.

  • -    Кроссоверы:

  • -    Voyah Taishan.

  • -    Jetour X90 Plus.

  • -    Электромобили:

  • -    Zeekr 001.

  • -    Leapmotor C11.

Китайский автопром стал одним из лидеров на мировом рынке во многом благодаря активной государственной поддержке. В последние годы правительство Китая внедряет различные программы, направленные на стимулирование развития автомобильной отрасли, особенно в сегменте электромобилей и гибридных автомобилей. Эти меры не только способ-

На рисунке 3 представлена доля внедрения ADAS-систем в китайские автомобили, продаваемые в России с 2016 года [1-10].

ствуют росту производства, но и создают условия для внедрения инновационных технологий, что в свою очередь увеличивает конкурентоспособность китайских автомобилей на международной арене.

Одним из основных инструментов государственной поддержки является система субсидирования производителей электромобилей. Это позволяет автопроизводителям снижать себестоимость своих моделей, что делает их более доступными для конечных потребителей. В рамках этих программ правительство выделяет значительные средства на поддержку как крупных, так и малых компаний, работающих в области производства экологически чистых автомобилей.

Кроме того, налоговые льготы играют важную роль в стимулировании спроса на электромобили. Например, в Китае существуют налоговые освобождения на покупку электромобилей, что значительно снижает их стоимость для потребителей. Это создает дополнительные стимулы для граждан переходить на более экологически чистые виды транспорта, что, в свою очередь, способствует улучшению экологической ситуации в стране.

Государственная поддержка также направлена на внедрение инновационных технологий в производство автомобилей. Китай активно инвестирует в исследования и разработки в области аккумуляторов, систем управления и автономного вождения. Это позволяет не только улучшать характеристики электромобилей, но и создавать новые модели, которые могут конкурировать с зарубежными аналогами.

Китайские компании, такие как BYD, NIO и Xpeng, активно используют государственные гранты для разработки новых технологий. С активной поддержкой со стороны государства, китайские автопроизводители начали активно завоевывать международные рынки. Например, в последние годы наблюдается рост экспорта китайских электромобилей в Европу и Северную Америку. Это стало возможным благодаря улучшению качества продукции и внедрению современных технологий, что также делает китайские автомобили привлекательными для зарубежных потребителей.

Китай также активно развивает инфраструктуру для электромобилей, включая зарядные станции и станции технического обслуживания. Это создает дополнительные преимущества для потребителей и способствует увеличению числа электромобилей на дорогах.

В будущем можно ожидать, что китайский автопром продолжит развиваться, внедряя новые технологии и расширяя модельный ряд, что будет способствовать дальнейшему укреплению позиций страны в автомобильной отрасли.

Заключение

В заключение, можно выделить несколько ключевых направлений, которые будут способствовать дальнейшему развитию систем автоматизации автомобилей. Первое направление связано с внедрением базовых и наиболее важных систем пассивной безопасности во все автомобили, что уже произошло с ремнями безопасности. К таким системам можно отнести, например, системы курсовой устойчивости, которые помогают водителю удерживать автомобиль на заданной траектории, а также системы экстренного торможения, которые автоматически активируются в случае угрозы столкновения. Кроме того, важным элементом являются системы контроля слепых зон, которые предупреждают водителя о наличии других транспортных средств в труднодоступных зонах видимости. Внедрение этих технологий в автомобили поможет значительно снизить риск возникновения аварийных ситуаций на дорогах, что, безусловно, является приоритетом для повышения безопасности дорожного движения.

Второе направление заключается в том, чтобы сделать автоматизацию автомобилей предметом изучения в высших учебных заведениях. Это позволит не только расширить знания и понимание данной области, но и привлечь вни- мание молодых специалистов к этой перспективной сфере. Важно, чтобы студенты и аспиранты имели возможность углубленно изучать технологии автоматизации, что поможет развивать инновации и новые подходы в этой области, что в конечном итоге принесет пользу всем участникам дорожного движения.